ОБЕЗЖИРЕННЫЙ ПОРОШКОВЫЙ ЗАБЕЛИВАТЕЛЬ И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ Российский патент 2025 года по МПК A23C11/08 A23C11/02 

Данное изобретение относится к обезжиренному порошковому забеливателю для применения в напитке, причем композиция содержит от 5 до 15% мас. гидротермически обработанного длинноцепочечного волокнистого инулина и от 5 до 20% мас. мицеллярного казеина, причем остаток содержит подсластители и/или наполнители. В частности, оно относится к обезжиренному порошковому забеливателю, не содержащему глюкозу и/или другие обычные стабилизаторы и ингредиенты забеливателя. Данное изобретение также относится к способу получения обезжиренного порошкового забеливателя, порошкообразного кофейного напитка, содержащего обезжиренный порошковый забеливатель, и применению обезжиренного порошкового забеливателя для получения осветленного напитка при растворении в воде.

Забеливатели добавляют к напиткам для обеспечения кремообразности и забеливания, таким образом они выступают в качестве заменителя молока. Их применяют преимущественно в кофе, но также могут применять в напитках, таких как чай и горячий шоколад. Они наиболее часто представлены в форме порошка для разведения при добавлении воды, но они также могут быть представлены в концентрированной жидкой форме, например в небольшом саше, для добавления в остальную часть напитка. Типичный забеливатель содержит жировой компонент, белок, наполнитель, который обычно представляет собой сахар (например, глюкозный сироп, сахарозу или декстрозу) и необязательно стабилизирующую систему (такую как эмульгаторы и/или буферные соли). Распространенной коммерческой композицией забеливателя, применяемой в настоящее время, является Coffee Mate™.

На протяжении нескольких лет было желательно, чтобы напитки имели минимальную возможную калорийность, что включает низкое содержание сахара и максимально низкое содержание жира. Латте, капучино и кофе со сливками или цельным молоком имеют значительное количество калорий и количество жира из-за присутствующего молока. То же самое желательно и для быстрорастворимого напитка (т.е. в форме порошка, который растворяется в воде, например, из чайника).

Однако, не смотря на то, что потребитель желает, чтобы напиток был наименее калорийным, по-прежнему желательно такое же количество отбеливания, та же кремообразная консистенция и сладкий вкус. Также существует потребность в ингредиентах, которые заменяют компоненты жира и сахара сливок/молока, подходящих для «чистой этикетки». В общем, потребители все больше осознают концепцию «чистой этикетки» и что означает делать «чистые» покупки, хотя это, как правило, отраслевые термины.

В EP 1042960 описан вспенивающийся забеливатель для капучино с низким содержанием жира, содержащий белок, липид и носитель, причем более 50% по массе указанного белка представляет собой сывороточный белок, который денатурирован на 40-90%, и дополнительно содержащий (основные) реагенты для химического насыщения углекислым газом. Липидный компонент может представлять собой молочный или немолочный жир.

В ЕР 2725917 описана композиция забеливателя или сухих сливок, причем частицы содержат жир, углевод, сывороточный белок и подкислитель, который является стабильным в отношении кислоты, и не содержат неорганических фосфатов.

Потребители предпочитают, чтобы продукты содержали ингредиенты, которые кажутся более натуральными и менее обработанными. Поэтому ингредиенты, которые кажутся искусственными или обозначены Е-кодом, часто вызывают отрицательную реакцию независимо от того, имеют ли они искусственное или натуральное происхождение. В результате существует потребность в обеспечении композиций сливок, которые имеют низкое содержание жира, могут обеспечивать надлежащее забеливание и которые содержат натуральные чистые альтернативы этикетке.

В первом аспекте изобретения предложены обезжиренные сухие сливки, содержащие: от

5 до 15% мас. гидротермически обработанного длинноцепочечного

волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 14 до 60;

от 5 до 20% мас. мицеллярного казеина и

остаток, содержащий один или несколько подсластителей и/или наполнителей.

Ниже приведено подробное раскрытие настоящего описания. В следующих разделах более подробно описаны разные аспекты / варианты осуществления описания. Каждый описываемый аспект / вариант осуществления можно объединять с любым другим аспектом / вариантом осуществления или аспектами / вариантами осуществления, если явно не указано обратное. В частности, любой признак, указанный как предпочтительный или преимущественный, может быть объединен с любым другим признаком или признаками, указанными как предпочтительные или преимущественные.

Порошковый забеливатель относится к порошковой композиции, которую можно добавлять в напитки для обеспечения кремообразности и отбеливания, что, таким образом, является заменителем молока, как описано выше.

Термин «обезжиренный», используемый для определения сухих сливок, означает, что сухие сливки содержат менее 1% мас. жира, предпочтительно менее 0,5% мас. жира и более предпочтительно менее 0,2% мас. жира. Источник жира, по существу включенный в большинство коммерческих забеливателей (т.е. тех, которые содержат жир), включают жиры, полученные из молочного источника (т.е. молока), а также других немолочных источников, таких как кокосовое масло, масло какао, пальмовое масло, пальмоядровое масло, оливковое масло, виноградное масло, подсолнечное масло и рапсовое масло. Порошковый забеливатель предпочтительно не содержит каких-либо из этих жиров. Следовые количества жира могут быть обеспечены ингредиентами, такими как кукурузный сироп, но предпочтительно, чтобы жир специально не добавляли в смесь, применяемую для образования порошка.

Порошковый забеливатель содержит от 5 до 15% мас. гидротермически обработанного длинноцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 14 до 60. Массовый процент (% мас.) относится к массе сухого порошкового забеливателя. Под сухим подразумевается, что он содержит менее 3% мас. воды, более предпочтительно менее 2% мас. и еще более предпочтительно менее 1% мас. Предпочтительно порошковый забеливатель содержит от 7 до 13% мас. или от 9 до 11% мас., а наиболее предпочтительно около 10% мас.гидротермически длинноцепочечного инулина, имеющего длину цепи от 14 до 60.

Инулин представляет собой резервный углевод, обнаруженный во многих растениях. Однако, как правило, он является коммерчески экстрагированным из корня цикория для использования в качестве функционального пищевого ингредиента. Инулин относится к классу пищевых волокон, известных как фруктаны, и имеет высокое содержание единиц фруктозы, соединенных фруктозилфруктозными связями, в частности, β-(2,1)-связями. Именно эта связь делает инулин неперевариваемым с помощью пищеварительных ферментов в организме, тем самым способствуя его функциональности в качестве источника пищевых волокон с пониженной калорийностью и эффектами пребиотика. Количество единиц фруктозы, в противном случае известных как степень полимеризации (DP) в инулине из цикория, может варьироваться от 2 до 60. Этот диапазон от 2 до 60 охватывает как длинноцепочечный, так и короткоцепочечный инулин. Средняя DP конкретного инулина влияет на его функциональность. Обе формы (т.е. длинноцепочечные и короткоцепочечные волокна) инулина цикория имеют нейтральный вкус и могут быть успешно использованы в качестве наполнителей для улучшения вкусовых ощущений. Длинноцепочечный волокнистый инулин относится к инулинам с длиной цепи от 14 до 60.

Что касается растворимости инулина, увеличение DP отрицательно коррелирует с растворимостью (т.е. длинноцепочечный инулин имеет более низкую растворимость по сравнению с коротко цепочечным инулином). Растворимость может быть увеличена при использовании тепла, однако при высокой растворимости раствор может стать слишком вязким для процесса, и поэтому необходимо оптимизировать уровень растворимости.

Растворимость инулина имеет решающее значение для образования геля при минимальных концентрациях (т.е. >25% мас. для короткоцепочечного инулина и > 15% мас. для длинноцепочечного (в воде)), образуется сетка частиц геля. Это приводит к сложным реологическим свойствам, которыми можно манипулировать с целью имитации сети капель жира в эмульсионной системе и, в свою очередь, облегчения снижения содержания жира (т.е. путем использования в качестве заменителя жира). Частицы геля, образованные длинноцепочечный инулином, имеют размер от 1 до 3 мкм, что очень похоже на размер капель жира после гомогенизации. Таким образом, эти частицы могут имитировать вкусовые ощущения и кремообразность жира в эмульсионных системах.

Длинноцепочечный инулин подвергают гидротермической обработке. Гидротермическая обработка длинноцепочечного инулина осуществляется путем нагревания длинноцепочечных волокон инулина водой в течение достаточного времени и при температуре, достаточной для гидролиза длинноцепочечных волокон, так что образуется гель. Растворы инулина образуют гели после гидротермической обработки. Длинноцепочечный инулин и воду, как правило, смешивают для облегчения процесса гелеобразования. На этапе нагревания водой можно также применять сдвиг относительно смеси. Таким образом, гидротермически обработанный длинноцепочечный инулин является длинноцепочечный инулином в форме геля.

Концентрация солюбилизированного инулина, температура процесса и приложенный сдвиг (если таковые имеются) влияют на характеристики частиц геля. Чем выше температура, тем выше концентрация инулина, тем выше количество частиц геля инулина (до 80°С) и, следовательно, забеливателя продукта. Однако это также увеличивает вязкость суспензии и, таким образом, создает потенциальную проблему для обработки и распылительной сушки. При температуре 80°С или выше образование геля уменьшается из-за частичного гидролиза длинных цепей в более короткие цепи, что снижает способность к образованию геля. Было обнаружено, что промежуточные температуры 60-70°С наиболее успешны с точки зрения образования геля.

Прочность образованных инулиновых гелей зависит от широкого спектра характеристик, таких как температура обработки, концентрация, общее содержание твердых веществ и параметры сдвига. Важно также отметить, что рН от 4 до 9 не имеет известного влияния. Значимым параметром, влияющим на прочность геля, является содержание сухого вещества в системе. Увеличение содержания сухих твердых веществ либо путем увеличения концентрации инулина, либо путем добавления других ингредиентов, таких как сахара, может привести к гораздо более высокой прочности геля. Более высокая скорость сдвига приводит к получению геля более высокой плотности, чем при низком сдвиге. В результате для получения гелей можно использовать более низкие концентрации инулина.

Более высокие сдвиговые усилия также способствуют лучшей дисперсии частиц инулина, что приводит к более однородной текстуре геля, чем гели, образованные при более низких скоростях сдвига. С точки зрения реометрии гели являются вязкоупругими, поэтому обладают как твердоподобными свойствами (прочность геля), так и текучими свойствами (вязкость). Это важно с учетом распылительной сушки, так как слишком высокая вязкоупругость будет означать, что из-за суспензии насосу будет сложно поддерживать правильную скорость потока для подачи суспензии в камеру для распыления (скорость подачи на входе).

Порошковый забеливатель также содержит от 5 до 20% мас. мицеллярного казеина. Предпочтительно порошковый забеливатель содержит мицеллярный казеин в количестве от 7 до 18% мас., или от 9 до 16% мас., или от 11 до 14% мас., или наиболее предпочтительно около 12% мас. Структура казеина определяется как фосфорсодержащий молочный белок, который будет сворачиваться или осаждаться при рН 4,6. Он имеет относительно открытую структуру из-за расположения аминокислот и образует соли фосфата кальция из-за высокого содержания пролина. «Мицеллярный» означает комплекс казеина в той форме, в которой он изначально находится во взвешенном состоянии в молоке. Субъединицы казеина α-s1, α-s2 и β, взятые в совокупности с помощью кальцийфосфатных мостиков, окружены слоем К-казеина. К-казеин дает мицелле отрицательный полный заряд и стерически стабилизирует мицеллы против флокуляции.

Центр мицеллы является гидрофобным, а остальная часть мицеллы является растворимой. Мицелла является пористой для обеспечения интерстициальной воды и гидратации гидрофильных групп, в то время как гидрофобный центр отталкивает воду. Это позволяет мицеллярному казеину стабильно суспендироваться, но не взаимодействовать с другими ингредиентами или денатурироваться во время обработки или в чашке. Мицеллярный казеин обычно является термически стабильным, но будет образовывать межбелковые взаимодействия с другими молочными белками, которые менее устойчивы при температурах выше 85°С. Сильная целостность мицеллы облегчает рецептуру, не требуя стабилизаторов или наполнителей, которые несут Е-коды. Это означает, что рецептура является чистой и, следовательно, более привлекательной для потребителей.

Целью мицеллярного казеина в рецептуре является действие в качестве забеливающего вещества. Диаметр мицеллы находится в диапазоне от 50 до 600 нм и средний диаметр составляет 200 нм. Структура имеет одинаковый размер и форму в виде капель кокосового жира в немолочных забеливателях, что позволяет рассеивать свет таким же образом. В современных коммерчески используемых забеливателях, содержащих жир, жир преломляет свет, придавая забеливателю белый и непрозрачный внешний вид. В настоящем изобретении мицеллярный казеин преломляет свет тем же образом, что и жир в системе забеливателя, поэтому жир может быть удален из забеливателя.

Solmiko MPi (поставляемый компанией Glanbia Nutritionals) является источником мицеллярного казеина, который можно использовать в порошковом забеливателе в соответствии с настоящим изобретением. Это эффективный забеливающий агент и устойчив в процессе обработки и в чашке. Это по сравнению с другими забеливающими агентами: казеинат натрия, сухое обезжиренное молоко, рисовый крахмал и молочные минералы.

Solmiko MPi представляет собой: «Высушенный распылительной сушкой порошковый изолят молочного белка, полученный из свежего ультрафильтрованного обезжиренного молока; Solmiko MPI является хорошим источником нативного мицеллярного казеина и сывороточных белков в том же соотношении, что и в натуральном молоке». Основным способом экстракции мицеллярного казеина является микрофильтрация. Молоко пропускают через мембрану и из-за размера частиц мицеллярного казеина оно не является проницаемым, в отличие от других компонентов молока, таких как сывороточный белок.

Остаток, который составляет от 65 до 90% мас. порошковой композиции, включает подсластители и/или наполнители. Однако остаток может дополнительно содержать другие компоненты. Композиция предпочтительно состоит из компонентов и ингредиентов, описанных в настоящем документе.

Наполнители содержат любой подходящий ингредиент, который увеличивает объем или массу порошкового забеливателя, но не влияет на его применение и питательную ценность. Наполнители по существу не влияют на вкусоароматические свойства продукта питания, к которому они добавляются, а также не имеют каких-либо калорий. Примеры наполнителей могут представлять собой гуаровую камедь и шелуху псиллиума.

Подсластители добавляют для улучшения вкуса забеливателя (т.е. путем придания ему более сладкого вкуса для потребителя) без увеличения содержания жира в порошковом забеливателе.

Неожиданно было обнаружено, что обезжиренный порошковый забеливатель в соответствии с первым аспектом изобретения может преимущественно заменить жировые порошковые забеливатели, сохраняя при этом аналогичную степень забеливающей способности, сладость, вкусовые ощущения и текстуру. В композиции также преимущественно используют натуральные (т.е. чистые) компоненты для замены компонентов жира и сахара. Хотя в другом продукте питания используется инулин, его применение в порошковом забеливателе в заявленном количестве вместе с заявленным количеством мицеллярного казеина оказалось неожиданно преимущественным в качестве обезжиренного забеливателя и преодоления проблем, связанных с предшествующим уровнем техники.

Предпочтительно, чтобы остаток содержал от 15 до 40% мас. в расчете на массу обезжиренного порошкового забеливателя, короткоцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи (т.е. степень полимеризации, DP) от 10 до 12. Более предпочтительно, остаток составляет от 20 до 36, или от 25 до 35% мас., или от 28 до 32% мас., или наиболее предпочтительно около 30% мас. короткоцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 10 до 12.

Из-за более короткой DP он обеспечивает приблизительно 10% сладости сахарозы в суспензии. Короткоцепочечный инулин имеет растворимость 120 г/л в воде при 25°С, и это дополнительно улучшается за счет увеличения температуры, при этом температура 90°С может привести к растворимости до около 420 г инулина/литр воды. Однако, как обсуждалось для длинноцепочечного инулина, при слишком высоких температурах гелеобразование уменьшается. Известно, что короткоцепочечный инулин гелеобразует при концентрации выше 25%, при этом размер частиц геля соответствует размеру жировых капель в немолочных забеливателях и, таким образом, обеспечивает сопоставимые вкусовые ощущения. Подходящий образец короткоцепочечного инулина представляет собой Orafti® GR, предоставленный Веnео, имеющий среднюю DP≥10 и менее 12.

Остаток предпочтительно содержит от 20 до 50% мас. обезжиренного порошкового забеливателя из сиропа из кукурузного волокна. Более предпочтительно, чтобы остаток содержал от 30 до 48 или от 35 до 45% мас. сиропа из кукурузного волокна. Включение сиропа из кукурузного волокна в обезжиренный порошковый забеливатель приводит к сладости без существенного увеличения содержания калорий или жира. Его можно использовать на том же уровне, что и глюкозный сироп. Это позволяет избежать влияния на питательную ценность продукта, поскольку большая часть ингредиента представляет собой растворимые волокна и максимальный предел 0,5% сахара и 1% жира. Сироп из кукурузного волокна также действует как наполнитель. Особенно предпочтительным для наполнителя является то, что он надлежащим образом улучшает вкусовые ощущения, не очень дорогостоящий для источника и не влияет на вязкость.

Остаток может содержать от 2 до 20% мас. в расчете на массу обезжиренного порошкового забеливателя из фруктоолигосахаридов (FOS). Более предпочтительно, остаток составляет от 10 до 20, или от 12 до 18, или от 14 до 16, или более предпочтительно около 15% мас.FOS. Если остаток содержит как FOS, так и сироп из кукурузного волокна, предпочтительно, чтобы комбинация этих компонентов находилась в количестве от 40 до 55% мас. При отсутствии FOS предпочтительно, чтобы сироп из кукурузного волокна присутствовал в количестве от 43 до 48% мас.

Фруктоолигосахариды (FOS; иногда известные как олигофруктоза) представляют собой фруктозы, связанные вместе с помощью β-(2,1)-связей, а некоторые из этих цепей заканчиваются звеньями глюкозы. Степень полимеризации (DP) находится в диапазоне от 2 до 8 и, следовательно, обеспечивает сладость и вкус продукта. Его экстрагируют из инулина цикория с использованием частичного ферментативного гидролиза. Подходящим источником FOS является продукт под торговой маркой Р95, поставляемой компанией Beneo. FOS можно вводить в порошковый забеливатель в относительно небольших количествах для повышения сладости, но он не является экономически подходящим вариантом использования в качестве наполнителя из-за его высокой цены.

Включение сиропа из кукурузного волокна и FOS в забеливатель в указанных количествах обеспечивает преимущество, которое заключается в том, что порошковый забеливатель имеет менее 1% мас. и предпочтительно 0% мас. сахара.

Предпочтительно, чтобы обезжиренный порошковый забеливатель дополнительно содержал овсяный крахмал и/или казеинат натрия.

Если обезжиренный порошковый забеливатель содержит овсяный крахмал, он предпочтительно присутствует в количестве от 3 до 15% мас., более предпочтительно от 5 до 10% мас. и наиболее предпочтительно от 7 до 8% мас. по массе обезжиренного порошкового забеливателя. Кроме того, когда обезжиренный порошковый забеливатель содержит овсяный крахмал, порошковый забеливатель предпочтительно содержит FOS в количестве от 2 до 6%мас.

Овсяный крахмал может быть получен из Glanbia Nutritionals под продуктом BevOat ™, который представляет собой продукт овсяного крахмала с низкой вязкостью, предназначенный для добавления в готовые к употреблению напитки. Включение овсяного крахмала в количестве от 3 до 15% мас. означает, что используется меньше FOS, а также позволяет использовать меньшее количество мицеллярного казеина, например, от 8 до 12% мас., при сохранении хорошего вкусового ощущения, вкуса и забеливания. Использование более низких количеств FOS и мицеллярного казеина и вместо того, чтобы содержать некоторое количество овсяного крахмала в порошковый забеливатель, приводит к снижению стоимости сырьевых материалов, что означает, что обезжиренный и не содержащий сахара порошковый забеливатель может быть более экономически выгодным.

Под термином (i) казеинат натрия подразумевается молекулярный казеинат натрия в отдельности, а не казеинат натрия в форме мицеллы казеина. В частности, казеинат натрия происходит от мицелл казеина, которые были диссоциированы в отдельные казеиновые единицы, из-за, например, процесса подкисления. Казеинат натрия доступен под торговой маркой Excelion ЕМ7 от компании Friesland Campina.

Когда обезжиренный порошковый забеливатель содержит казеинат натрия, казеинат натрия предпочтительно присутствует в количестве от 1 до 8% мас., более предпочтительно от 3 до 5% мас. и наиболее предпочтительно около 4% мас. по массе обезжиренного порошкового забеливателя. Включение казеината натрия в напиток позволяет использовать уменьшенное количество мицеллярного казеина, например, от 5 до 10% мас., предпочтительно от 5 до 7% мас. и наиболее предпочтительно около 6% мас. мицеллярного казеина по массе обезжиренного порошкового забеливателя.

Мицеллярный казеин имеет значительные колебания затрат, поэтому желательно уменьшить количество мицеллярного казеина, необходимого для достижения желаемой степени забеливания. Включение казеината натрия позволяет уменьшить количество мицеллярного казеина, обеспечивая при этом забеливатель с хорошим вкусом, хорошей забеливающей способностью и который является более экономически эффективным.

Полезно использовать казеинат натрия и мицеллярный казеин вместе в связи с различными причинами. Два казеина имеют разные структуры. Мицеллярный казеин является глобулярным в своей естественной форме, а казеинат натрия является линейным. Из-за структурных различий мицеллярный казеинат имеет превосходную забеливающую способность, а казеинат натрия имеет повышенную стабильность и является более экономически выгодным. Таким образом, использование двух казеинов в комбинации повышает стабильность, поддерживает достаточную белизну и снижает влияние колебаний стоимости этих ингредиентов. Кроме того, порошковый забеливатель сохраняет хорошие вкусовые ощущения и вкус.

Обезжиренный порошковый забеливатель предпочтительно не содержит:

(i) казеинат натрия; и/или

(ii) красители, консерванты и стабилизаторы; и/или

(iii) добавленной фруктозы, сахарозы или глюкозы.

Красители, консерванты и стабилизаторы, подходящие для применения в забеливателях, хорошо известны в данной области техники, и многие из них были обозначены как «Е-коды». Стабилизаторы могут быть в форме регуляторов кислотности и включают фосфаты, цитраты и карбонаты. Стабилизаторы также могут быть в форме эмульгаторов и включают стеариллактилат натрия и моно- и диглицериды. Примеры красителей включают бета-каротин и диоксид титана.

Предпочтительно, чтобы обезжиренный порошковый забеливатель содержал менее 5% мас. добавок. Более предпочтительно, обезжиренный порошковый забеливатель содержит менее 3% мас., менее 2% мас. или менее 1% мас. добавок. Наиболее предпочтительно, чтобы обезжиренный порошковый забеливатель по существу не содержал добавок (т.е. забеливатель содержит около 0% мас. добавок).

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложен порошковый кофейный напиток, содержащий обезжиренный порошковый забеливатель, как описано в настоящем документе, и порошковый кофе. Обезжиренный порошковый забеливатель, как описано выше, можно комбинировать с порошковым кофе и его можно, например, поместить в саше. Затем порошковые ингредиенты можно растворять водой с образованием кофейного напитка, который имитирует свежеприготовленный кофе с молоком. Полученный кофейный напиток обладает хорошими вкусовыми ощущениями, подходящей сладостью и соответствующим образом светлым цветом, который имитирует свежеприготовленный кофе с добавленным молоком.

В дополнительном аспекте изобретения предложен способ получения обезжиренного порошкового забеливателя, который включает:

(i) смешивание воды и длинноцепочечного волокнистого инулина с длиной цепи от 14 до 60 при температуре от 50°С до 70°С в течение времени, достаточного для по меньшей мере частичного набухания длинноцепочечного волокнистого инулина и образования первой смеси;

(ii) добавление смесей мицеллярного казеина с образованием второй смеси;

(iii) добавление в смесь остатка, содержащего подсластители и/или наполнители для образования третьей смеси; и

(iv) распылительную сушку третьей смеси с образованием обезжиренного порошкового забеливателя.

Первая стадия (i) смешивания воды и длинноцепочечного волокнистого инулина для частичного набухания длинноцепочечного волокнистого инулина приводит к получению первой смеси, которая представляет собой гель. Как описано выше, частицы геля, образованные длинноцепочечный инулином, имеют размер от 1 до 3 мкм, что очень похоже на размер капель жира после гомогенизации. Таким образом, эти частицы могут имитировать вкусовые ощущения и кремообразность жира в эмульсионных системах.

Для стадии (i) используют температуру от 50 до 70°С. Более предпочтительно используют температуру от 55 до 65°С. Длинноцепочечный инулин может становиться гелем в этом диапазоне температур для создания оптимальных свойств геля, поскольку часть длинноцепочечных волокон в полученном геле все еще твердая, и, следовательно, повышения прочности геля и повышения степени непрозрачности.

Температуры выше 70°С и, в частности, выше 80°С, индуцируют частичный гидролиз длинноцепочечных волокон инулина и температуры ниже 50°С не способствуют достаточной растворимости. Вязкость также снижается при немного повышенных температурах от 50 до 70°С, что является преимуществом для простоты обработки. Дополнительным преимуществом использования температуры от 50 до 70°С, в отличие от более высоких температур выше 70°С, является снижение энергии, необходимой для обработки, тем самым более экономично и экологически безопасно.

Стадию (i) выполняют смешиванием, поскольку это активирует гелеобразование инулина в размерах частиц, сравнимых с каплями жира, и суспензия продукта будет однородной, что приводит к улучшению вкусовых ощущений.

Стадия (ii) требует добавления смесей мицеллярного казеина с образованием второй смеси. Мицеллярный казеин добавляют после длинноцепочечного волокнистого инулина, поскольку все ингредиенты конкурируют за воду, и в результате должен быть реализован конкретный порядок, определяющий доступность воды для длинноцепочечного волокна и мицеллярного казеина соответственно. Длинноцепочечное волокно требует воды для гелеобразования и доведения большинства вкусовых ощущений до большинства вкусовых ощущений и, следовательно, имеет решающее значение. Мицеллярный казеин необходимо гидратировать для придания забеливателю белизны, следовательно, он имеет приоритет в качестве второго добавляемого ингредиента.

Стадия (iii) требует добавления в смесь остатка, содержащего подсластители и/или наполнители для образования третьей смеси. Длинноцепочечный инулин и мицеллярный казеин представляют собой ингредиенты приоритета для поглощения воды. Подсластители и/или наполнители не требуют такого большого количества воды для выполнения своей цели подслащивания забеливателя (т.е. для подсластителей) или увеличения объема забеливателя (т.е. наполнителей).

Конечная стадия (iv) требует распылительной сушки третьей смеси с образованием обезжиренного порошкового забеливателя. Смесь может быть высушена путем распыления непосредственно после стадии (iii), или она может храниться в течение некоторого периода времени и быть направлена на другое оборудование для сушки распылением. Условия сушки распылением могут быть оптимизированы с помощью стандартных экспериментов (т.е. для оптимизации температуры и скорости подачи, а также размера распылительной сушилки), чтобы гарантировать, что капли суспензии не будут слишком быстро высыхать в колонке, что приводит в результате к потресканной структуре частиц вместо круглой и пористой. Преимуществом является то, что поскольку забеливатель по настоящему изобретению не является эмульсией, нет необходимости гомогенизации смеси перед сушкой распылением. Гомогенизация является распространенной и необходимой стадией получения стандартных забеливателей, поскольку все жиросодержащие забеливатели обычно представляют собой эмульсии. Однако эту стадию можно преимущественно исключить в способе по настоящему изобретению.

Остаток обезжиренного порошкового забеливателя может содержать короткоцепочечный волокнистый инулин, имеющий длину цепи от 10 до 12 и сироп из кукурузного волокна. В этом случае способ дополнительно включает добавление в смесь короткоцепочечного волокнистого инулина перед добавлением в смесь сиропа из кукурузного волокна. Как обсуждалось выше, короткоцепочечный волокнистый инулин приводит к некоторой сладости, но в первую очередь имитирует капли жира и обеспечивает вкусовые ощущения полученного забеливателя. Сироп из кукурузного волокна придает некоторую сладость, но в основном представляет собой наполнитель для увеличения массы или объема пищевого продукта без влияния на его питательную ценность. Предпочтительно добавлять короткоцепочечный волокнистый инулин перед добавлением сиропа из кукурузного волокна, поскольку короткоцепочечные инулиновые волокна могут подвергаться некоторому гелеобразованию, а также обеспечивать сладость, и поэтому короткоцепочечный инулин имеет более высокий приоритет для использования воды в смеси по сравнению с сиропом из кукурузного волокна.

Предпочтительно способ предназначен для производства обезжиренного порошкового забеливателя по первому аспекту изобретения.

Предпочтительно, чтобы стадии (ii) и (iii) также проводили при температуре от 50°С до 70°С. Поддержание такой постоянной температуры позволяет длинноцепочечному инулину оставаться в оптимальных условиях гелеобразования, а также лучше для целей потребления энергии для поддержания постоянной температуры, а не добавления дополнительного тепла или добавления стадии охлаждения.

Стадия (i) и предпочтительно стадии (ii) и (iii) могут проводиться при температуре около 60°С. Эта температура представляет собой оптимальную температуру для обработки, поскольку длинноцепочечный и любой необязательный короткоцепочечный инулин образуют оптимальную структуру для их соответствующих целей. Длинноцепочечный инулин может становиться гелем при этой температуре для создания оптимальных свойств геля, поскольку часть длинноцепочечных волокон все еще твердые, и, следовательно, повышения прочности геля и повышения степени непрозрачности.

Предпочтительно смешивание выполняют с помощью смесителя с высоким усилием сдвига. Более предпочтительно условия включают работу смесителя при 7000 об./мин., поскольку эта скорость активирует гелеобразование инулина в размерах частиц, сравнимых с каплями жира, и суспензия продукта будет однородной, что приводит к улучшению вкусовых ощущений. Высокое усилие сдвига обеспечивает стабильный и равномерный забеливатель.

Предпочтительно стадия (ii) и/или стадия (iii) дополнительно включают добавление в смесь казеината натрия и/или крахмала. При добавлении казеината натрия к смеси его предпочтительно добавляют на стадии (ii) вместе с мицеллярный казеином.

При добавлении овсяного крахмала на стадии (iii) его предпочтительно добавляют вместе с подсластителями и/или наполнителями.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предложено применение обезжиренного порошкового забеливателя, как описано в настоящем документе, для формирования забеленного напитка при растворении в воде. Обезжиренный порошковый забеливатель можно использовать в дополнение к напиткам, таким как чай, кофе и горячий шоколад, поскольку он забеливает напиток, имитирует действие молока, имея при этом нулевой жир и предпочтительно нулевую глюкозу. Его можно восстанавливать путем добавления порошкового забеливателя непосредственно в жидкий напиток или растворения как порошкового напитка, так и порошкового забеливателя водой, или порошковый забеливатель можно растворять в воде отдельно, а затем добавлять суспензию забеливателя в жидкий напиток.

Далее настоящее изобретение проиллюстрировано на фиг. 1-10, где:

• На каждой из фиг. 1-7 показан способ получения порошкового забеливателя в соответствии с изобретением.

• На фиг. 8а и 8b показан внешний вид эталонного забеливателя и забеливателя по настоящему изобретению в форме суспензии.

• На фиг. 9а и 9b показан внешний вид кофейного напитка, содержащего эталонный забеливатель и забеливатель по настоящему изобретению.

• На фиг. 10 показаны средние показатели эталонного кофейного напитка и кофейного напитка по настоящему изобретению для различных свойств.

Подробное описание изобретения

Как показано на фиг. 1, длинноцепочечный инулин 10 и воду 20 объединяют и смешивают в термомиксере 30 со скоростью 3 в течение 10 минут при 60°С. Мицеллярный казеин 40, приобретенный под названием Solmiko MPI, добавляют в термомиксер 50 и перемешивают в течение еще 5 минут при 60°С. Затем добавляют остальные компоненты остатка, включая подсластители и/или наполнители 60 и перемешивают в термомиксере 70 в течение еще 10 минут при 60°С. Затем полученный жидкий забеливатель подают в распылительную сушилку 80 и сушат распылением с получением композиции 90 порошкового забеливателя.

Стадии, показанные на фиг. 2, которые эквивалентны соответствующим стадиям, показанным на фиг. 1, имеют соответствующий ссылочный номер с апострофом (') после ссылки. Способ, показанный на Фиг. 2, включает дополнительную стадию добавления короткоцепочечных инулиновых волокон 71 после добавления мицеллярного казеина 60' и смешивания с другими ингредиентами. Композицию после добавления короткоцепочечного инулинулового волокна 71 перемешивают в течение 10 минут при 60°С в термомиксере 72 перед ее сушкой распылением 80' с получением конечной композиции 90' порошкового забеливателя.

Стадии, показанные на фиг. 3, эквивалентные соответствующим стадиям, показанным на фиг. 2, обозначены двумя апострофами (ʺ). После добавления короткоцепочечных волокон 71ʺ инулина и их смешивания 72ʺ сироп 73 из кукурузного волокна добавляют к смеси и затем смешивают в термомиксере 74 в течение еще 10 минут, после чего высушивают распылением 80" для получения конечной композиции 90ʺ порошкового забеливателя.

Стадии, показанные на фиг. 4, которые эквивалентны соответствующим стадиям, показанным на фиг. 3, обозначены тремя апострофами (ʺ'). После добавления сиропа 73'ʺ из кукурузного волокна и последующего их смешивания 74ʺ' смесь направляют в машину 75 с высоким усилием сдвига, причем смесь подвергают сдвигу при 7000 об./мин. в течение 3 минут при 60°С, после чего она высушена распылением 80"' для получения конечного порошкового забеливателя 90'ʺ.

Стадии, показанные на фиг. 5, которые эквивалентны соответствующим стадиям, показанным на фиг. 4, обозначены звездочкой (*). В то же время добавляют короткоцепочечные инулиновые волокна 71*, фруктоолигосахариды 76 (FOS). Затем композицию подвергают следующим стадиям смешивания 72*, добавления сиропа из кукурузного волокна 73*, последующего смешивания 74*, сдвига 75* и сушки распылением 80* с образованием конечной композиции 90* порошкового забеливателя.

Стадии, показанные на фиг. 6, которые эквивалентны соответствующим стадиям, показанным на фиг. 5, обозначены двумя звездочками (**). Одновременно с добавлением мицеллярного казеина 40** добавляют казеинат натрия 41. Затем композицию подвергают следующим стадиям смешивания 50**, 70**, 72**, добавления сиропа из кукурузного волокна 73**, последующего смешивания 74**, сдвига 75** и сушки распылением 80** с образованием конечной композиции 90** порошкового забеливателя.

Стадии, показанные на фиг. 7, которые эквивалентны соответствующим стадиям, показанным на фиг. 5, обозначены звездочкой и апострофом (*'). В то же время добавляют короткоцепочечные инулиновые волокна 71*', фруктоолигосахариды (FOS) 76*' и овсяный крахмал 77. Затем композицию подвергают следующим стадиям смешивания 72*', добавления сиропа из кукурузного волокна 73*', последующего смешивания 74*', сдвига 75*' и сушки распылением 80*' с образованием конечной композиции 90*' порошкового забеливателя.

Примеры

Пример по изобретению 1

Обезжиренный порошковый забеливатель получали в соответствии с изобретением с компонентами в следующих количествах:

Эталонный порошковый забеливатель и порошковый забеливатель по изобретению разводили водой с образованием суспензии забеливателя. Это показано на фиг. 8а и 8b, где обезжиренный забеливатель в соответствии с изобретением (т.е. IE1) был разбавлен водой, и полученная суспензия показана в стакане слева. Эталонную коммерчески используемую композицию забеливателя (CE1), содержащую жир, разводили водой, и полученный забеливатель показан в стакане справа. Забеливатель CE1 имеет приблизительно 50% мас. жира по массе сухого вещества.

Как показано, как обезжиренный забеливатель, так и используемый в продаже сравнительный забеливатель демонстрируют хорошую белизну и гладкую текстуру.

Пример по изобретению 2

Порошковый забеливатель, имеющий компоненты в количествах, соответствующих табл. 1, разводили водой с образованием суспензии забеливателя (IE2).

Затем получали сравнительный порошковый забеливатель, имеющий от 20 до 65% мас. жира в сухом состоянии, а затем растворяли водой с образованием суспензии забеливателя (СЕ2).

Затем каждый из IE2 и СЕ2 добавляли к водному экстракту кофе в количестве 2 к 1. На фиг. 9а показан внешний вид кофейного напитка сразу после добавления забеливателя для суспензии IE2 к черному экстракту кофе, а на фиг. 9b показан внешний вид кофейного напитка сразу после добавления забеливателя для суспензии СЕ2 к черному экстракту кофе.

Как можно видеть, забеливатель IE2 с 0% жира обеспечивает кофе с хорошей белизной. Белизна указанного кофе, имеющего забеливатель IE2, по меньшей мере сопоставима (т.е. очень похожа) с белизной кофейного напитка, который содержит сравнительную суспензию СЕ2 забеливателя.

Пример по изобретению 3

Затем каждый из кофейных напитков, содержащих IE2 или СЕ2 (которые были получены в примере 2), были помечены участниками, а их органолептические профили были оценены. Средние значения этих оценок отображаются на диаграмме, показанной на фиг. 10. В частности, средние оценки кофейного напитка, содержащего СЕ2 5, показаны на той же диаграмме, что и средние оценки кофейного напитка, содержащего IE2 10. Оценки представлены для следующих свойств:

- интенсивность кофе 20;

- цвет 21;

- непрозрачность 22;

- вкусовое ощущение 23;

- молочность 24; и

- сладость 25.

Как можно видеть, органолептический профиль кофейного напитка, содержащего IE2, очень похож на кофейный напиток, содержащий СЕ2. Таким образом, обезжиренный порошковый забеливатель по изобретению представляет собой идеальную замену (или альтернативно) порошковым забеливателям, содержащим жир.

Пример по изобретению 4

Обезжиренный порошковый забеливатель получали в соответствии с изобретением (IE3) с компонентами в следующих количествах:

Эталонную коммерчески используемую композицию забеливателя (CE1), содержащую жир, разводили водой, а порошковый забеливатель по изобретению (IE3) разводили водой с образованием суспензии забеливателя. Суспензию (IE3) забеливателя по настоящему изобретению отбирали несколькими участниками и сравнивали с CE1. Было обнаружено, что IE3 имел сходный вкус, внешний вид и вкусовые ощущения в отношении CE1.

Пример по изобретению 5

Обезжиренный порошковый забеливатель получали в соответствии с изобретением (IE4) с компонентами в следующих количествах:

Эталонную коммерчески используемую композицию забеливателя (CE1), содержащую жир, разводили водой, а порошковый забеливатель по изобретению (IE4) разводили водой с образованием суспензии забеливателя. Суспензию (IE4) забеливателя по настоящему изобретению отбирали несколькими участниками и сравнивали с CE1. Было обнаружено, что IE4 имел хороший вкус, стабильность и вкусовые ощущения, сопоставимые с такими для СЕ1.

В контексте настоящего документа формы единственного числа включают множественное число, если из контекста явно не следует иное. Предполагается, что применение термина «содержащий» следует интерпретировать как включающее такие признаки, но не исключающее другие признаки, и также предполагается, что он включает в себя вариант признаков, который обязательно ограничивается описанными признаками. Другими словами, термин также включает ограничения «состоящий по существу из» (предназначенные для обозначения того, что могут присутствовать конкретные дополнительные компоненты при условии, что они не оказывают существенного влияния на существенную характеристику описанного признака) и «состоящий из» (предполагается, что не может быть включен другой признак, так что, если компоненты были выражены в процентах по их пропорциям, они будут увеличиваться до 100%, при этом учитываются любые неизбежные примеси), если из контекста явно не следует иное. Процентные содержания указаны по массе, в частности по сухой массе композиции, если не указано иное.

Вышеизложенное подробное описание было представлено для разъяснения и иллюстрации и ни в коей мере не ограничивает объема прилагаемых пунктов формулы изобретения. Для рядового специалиста в данной области будет очевидно множество вариаций предпочтительных вариантов осуществления изобретения, проиллюстрированных в настоящем документе, и такие вариации не выходят за рамки объема прилагаемых пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.

Группа изобретений относится к кофейной и молочной промышленности. Раскрыт обезжиренный порошковый забеливатель, имеющий менее 1% мас. жира, содержащий от 5 до 15% мас. гидротермически обработанного длинноцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 14 до 60, от 5 до 20% мас. мицеллярного казеина и остаток, содержащий один или более подсластителей и/или наполнителей, в котором остаток содержит от 15 до 40% мас. в расчете на массу обезжиренного порошкового забеливателя, короткоцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 10 до 12, и от 20 до 50% мас. в расчете на массу обезжиренного порошкового забеливателя сиропа из кукурузного волокна. Также описан кофейный напиток, содержащий такой забеливатель и применение забеливателя для образования забеленного напитка при растворении в воде. Также раскрыт способ получения обезжиренного порошкового забеливателя. Группа изобретений обеспечивает создание композиций обезжиренного забеливателя с очень низким содержанием жира, а именно менее 1% мас., обеспечивая при этом надлежащее качество забеливания. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил., 3 табл., 5 пр.

1. Обезжиренный порошковый забеливатель, имеющий менее 1% мас. жира, содержащий:

от 5 до 15% мас. гидротермически обработанного длинноцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 14 до 60;

от 5 до 20% мас. мицеллярного казеина и

остаток, содержащий один или более подсластителей и/или наполнителей,

в котором остаток содержит от 15 до 40% мас. в расчете на массу обезжиренного порошкового забеливателя, короткоцепочечного волокнистого инулина, имеющего длину цепи от 10 до 12, и

в котором остаток содержит от 20 до 50% мас. в расчете на массу обезжиренного порошкового забеливателя, сиропа из кукурузного волокна.

2. Обезжиренный порошковый забеливатель по п.1, в котором остаток содержит от 2 до 20% мас. фруктоолигосахаридов (FOS) по массе обезжиренного порошкового забеливателя.

3. Обезжиренный порошковый забеливатель по п.1 или 2, дополнительно содержащий овсяный крахмал, предпочтительно в количестве от 3 до 15% мас. по массе обезжиренного порошкового забеливателя.

4. Обезжиренный порошковый забеливатель по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий казеинат натрия, предпочтительно в количестве от 1 до 8% мас. по массе обезжиренного порошкового забеливателя.

5. Обезжиренный порошковый забеливатель по любому из пп. 1-3, который не содержит:

(i) казеинат натрия; и/или

(ii) красители, консерванты и стабилизаторы; и/или

(iii) добавленной фруктозы, сахарозы или глюкозы.

6. Порошковый кофейный напиток, содержащий обезжиренный порошковый забеливатель по любому из предыдущих пунктов и кофейный порошок.

7. Способ производства обезжиренного порошкового забеливателя, имеющего менее 1% мас. жира, который включает:

(i) смешивание воды и длинноцепочечного волокнистого инулина с длиной цепи от 14 до 60 при температуре от 50°C до 70°C в течение времени, достаточного для по меньшей мере частичного набухания длинноцепочечного волокнистого инулина и образования первой смеси;

(ii) добавление со смешиванием мицеллярного казеина с образованием второй смеси;

(iii) добавление со смешиванием остатка, содержащего подсластители и/или наполнители для образования третьей смеси; и

(iv) распылительную сушку третьей смеси с образованием обезжиренного порошкового забеливателя.

8. Способ по п.7, в котором остаток содержит короткоцепочечный волокнистый инулин с длиной цепи от 10 до 12 и сироп из кукурузного волокна, причем способ дополнительно включает добавление со смешиванием короткоцепочечного волокнистого инулина перед добавлением со смешиванием сиропа из кукурузного волокна.

9. Способ по п.8 для производства обезжиренного порошкового забеливателя по любому из пп.1-5.

10. Способ по любому из пп.7-9, в котором стадии (ii) и (iii) проводят при температуре от 50°C до 70°C.

11. Способ по любому из пп.7-10, в котором стадия (i) и предпочтительно стадии (ii) и (iii) проводят при температуре около 60°C.

12. Способ по любому из пп.7-11, в котором смешивание выполняют с помощью смесителя с высоким усилием сдвига.

13. Способ по любому из пп.7-12, в котором стадия (ii) и/или стадия (iii) дополнительно включают добавление со смешиванием казеината натрия и/или овсяного крахмала.

14. Применение обезжиренного порошкового забеливателя по любому из пп.1-5 для образования забеленного напитка при растворении в воде.